[發明專利]一種適用于3D打印的金屬粉末制備設備及方法

在審

• 申請號: 201611184233.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106735270A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王海波;孔令鴻;高玉來
• 申請（專利權）人: 深圳微納增材技術有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于3D打印的金屬粉末制備設備，包括爐體和爐蓋，所述爐體包括上爐腔和下爐腔，其特征在于，還包括：

熔煉系統總成，包括用于容置待熔化金屬的熔煉坩堝、用于將金屬進行加熱的加熱裝置、用于對熔融的液態金屬保溫的保溫裝置以及用于噴射金屬液滴的噴嘴，

所述加熱裝置設于所述熔煉坩堝的外部，所述保溫裝置設于加熱裝置的外部，所述噴嘴位于所述熔煉坩堝的底端；

微滴生成器總成，包括陰極、陽極，所述陰極位于在所述熔煉坩堝底部，所述陽極設置在所述噴嘴的下端。

2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述微滴生成器總成還包括用于對熔煉坩堝底部的金屬熔液施以擾動的振動桿和固定所述振動桿的振動腔。

3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述振動桿的一端靠近所述熔煉坩堝底部，并置于金屬熔液中，另一端遠離所述熔煉坩堝底部，并通過套設的方式固定于所述振動腔內，所述振動桿遠離所述熔煉坩堝底部一端的尺寸大于靠近所述熔煉坩堝底部一端的尺寸。

4.如權利要求2所述的設備，其特征在于，還包括連接套總成，包括連接套、密封蓋板以及鎖緊環，所述連接套設置于所述爐蓋上，用于連接振動腔和所述熔煉系統總成，所述密封蓋板設置于所述振動腔的上端，用于封閉振動腔，所述鎖緊環用于鎖緊所述振動腔和所述熔煉系統總成。

5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，所述連接套總成還包括增壓氣路，所述增壓氣路與所述熔煉坩堝連接，用于在金屬熔化后，向所述熔煉坩堝內充入惰性氣體。

6.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述微滴生成器總成還包括用于冷卻振動桿的冷卻室，所述冷卻室設置在所述振動桿頂端的外部，具體處于所述振動腔與振動桿之間。

7.如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述微滴生成器總成還包括冷卻水路，所述冷卻水路與所述冷卻室連接，用于向所述冷卻室循環提供冷液。

8.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述微滴生成器總成還包括用于向振動桿傳輸周期性正弦信號的線路總成，所述線路總成與所述振動桿連接，所述振動桿將所述正弦信號轉化為周期性機械振動，對所述熔煉坩堝底部的金屬熔液施以擾動。

9.如權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括球閥以及集粉罐，所述球閥位于所述下爐腔的底部，所述球閥分別與所述下爐腔和所述集粉罐相連接，置于所述下爐腔和所述集粉罐之間，所述球閥通過開合，將從所述下爐腔滑落的金屬球匯入所述集粉罐。

10.一種適用于3D打印的金屬粉末制備方法，其特征在于，所述方法使用如權利要求1-9任意一項所述的適用于3D打印的金屬粉末制備設備，包括：

(1)將待熔化的金屬放入熔煉坩堝內；

(2)將設備抽真空至6.63×10^-3Pa后，將金屬在熔煉坩堝內熔化；

(3)待金屬熔化均勻后，向熔煉坩堝內充入惰性氣體，使熔煉坩堝內與爐腔內產生壓差；

(4)振動桿對熔煉坩堝底部的液態金屬熔液施以擾動，通過熔煉坩堝底部的噴嘴形成噴射液滴；

(5)陰極與陽極產生靜電場，使從噴嘴形成的噴射液滴被分散和加速，形成破碎微滴，在爐腔內飛行并冷卻凝固成金屬球。